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            45鋼退火、正火與組織、性能之間的關系Ⅰ

            2023-05-04  來自: 長沙上熱熱處理有限公司 瀏覽次數:4

            Part.1

            前言

            同種材料可以具有不同的力學性能(強度、硬度、塑性及韌性),不同材料也可以具有相近的力學性能,這些都和鋼的熱處理有著密切關系。

            鋼件通過熱處理獲得的組織,以達到要求的使用性能。熱處理是手段,獲得使用性能是目的,而組織是性能的基礎和保證。

            現以45鋼為例,本期和大家分享45鋼退火、正火與組織、性能之間的關系。

            Part.2

            案例分析

            案例1

            材料名稱:45鋼

            處理狀態:原材料(供應狀態,熱軋)

            侵蝕劑:4%硝酸酒精溶液

            組織說明:φ13.2mm棒材橫截面顯微組織如圖1所示。圖中的白色鐵素體呈塊狀、網狀和針狀,珠光體呈細片層狀,硬度在18HRC左右,和正火后的硬度值相當。

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            圖145鋼棒材橫截面組織400X

            供應狀態的原材料是熱軋成形后在空氣中冷卻的,相當于正火,所以比退火的硬度高。但由于溫度較高,個別鐵素體呈針狀沿晶界析出并向晶內延伸,形成魏氏組織。

            魏氏組織的出現使鋼的沖擊韌性顯著降低并變脆,粗晶粒的鋼特別容易形成魏氏組織。要消除魏氏組織和粗大晶粒,須在淬火前進行正火處理,以細化晶粒、改善組織。

            案例2

            材料名稱:45鋼

            處理狀態:原材料(供應狀態,切割)

            侵蝕劑:4%硝酸酒精溶液

            長沙熱處理

            圖245鋼原材料切割熱影響區組織全貌100X

            組織說明:φ13.2mm的圓棒料在一般切割機上切割試樣后,由于未及時通水冷卻,形成的熱影響區橫截面的顯微組織如圖2所示。圖中左半部分為原始組織,右半部分為熱影響區組織。熱影響區的硬度變化范圍比較大,在25-40HRC之間。

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            圖345鋼原材料切割熱影響區組織400X

            圖3所示為各區域的放大組織。其中圖3a為圖2(1)區的組織,圖中左半部分是原材料組織,為白狀鐵素體和細片狀珠光體,右半部分是切割熱影響區組織,為白色多角狀鐵素體、片狀珠光體和灰白色馬氏體及殘留奧氏體。

            圖3b所示為圖2(2)區的組織,為晶界處白色未溶鐵素體、灰白色馬氏體和殘留奧氏體,以及細片狀珠光體。晶粒內深色細片狀珠光體是在切割冷卻過程中新形成的過渡區顯微組織。

            圖3c所示為圖2(3)區的組織,和欠熱淬火組織相似,晶界處為白色多角狀未溶鐵素體,還有灰白色馬氏體及殘留奧氏體,鐵素體邊界比較清晰。

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            圖4切割后試樣表面的顏色

            切割試樣時,由于切割速度不同,進給量不同,加上未及時冷卻,在試樣表面留下了不同大小區域的寶石藍色氧化層,如圖4所示。

            從圖中可以看出,熱影響區都存在于切割后期,材料越硬,切割越困難,熱影響區也越大。圖4中上面三個試樣是高碳高合金鋼,下面五個是45鋼。在熱處理前,試樣表面打磨得不夠che底,在觀察原材料顯微組織時,發現了不同的顯微組織。

            切割試樣時,如果不及時冷卻,當切割速度由慢逐漸加快時,試樣和砂輪間的摩擦使試樣溫度很快升到Ac1-Ac3之間,再通水冷卻,就形成了類似欠熱淬火的組織。由于試樣表面不同區域的溫度高低不同,所以不同區域的顯微組織也有所不同。

            關鍵詞: 長沙熱處理   熱處理公司   湖南熱處理公司     

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